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目前,原位颗粒增强金属基复合材料已成为材料科学领域研究的热点,受到工业界的广泛关注。结合原位反应原理和反应铸造工艺,作者采用中频感应熔炼炉,在铁基体中原位合成VC 颗粒,制备了原位VC 颗粒增强铁基复合材料。并利用光学显微镜、SEM、EPMA 等测试手段,对制备的原位颗粒增强铁基复合材料的组织与性能进行了研究。为了研究复合材料中VC 颗粒的形成条件与形态,作者在中频感应电炉中熔炼Fe-V-C 熔体,浇铸成型。研究发现,VC 颗粒形态呈不规则立方体和短棒状颗粒。在含碳量1.5%的铁基体中主要沿晶界分布; 在含碳量3%的基体中呈均匀分布。经电子探针微区分析表明,VC 颗粒中碳与钒的原子个数比为0.62,VC 颗粒的尺寸为20～100μm。根据溶液体系建立的热力学模型,论文研究了Fe-V-C 体系VC 颗粒形成的热力学条件。证明了在凝固过程中,熔体中原位合成了VC 颗粒; 其形成的温度约为1250℃; 同时,研究了Ti 对VC 颗粒的细化作用。论文研究了热处理工艺对VC 陶瓷增强相与基体组织的影响。研究表明,热处理可以消除复合材料中VC 颗粒周围毛刺,使VC 颗粒更加圆润; VC 陶瓷颗粒是较稳定相,在较高温度下长时间保温颗粒也维持较小的尺寸。经油冷处理后1.5%C 的试样冲击韧性在6.5～7.5 J/cm2,硬度维持在55HRC 左右。论文也采用正交设计试验,在铬系基体上原位合成VC 颗粒增强相进行初探。结果表明,铸态条件下,较佳的成分组合为2.0%C、15%Cr、5%V、适量Ti。热处理后,综合性能较优的成分为2.6%C、9%Cr、5%V 的试样,冲击韧性达到7.5 J/cm2,而硬度在62HRC 以上。